Современные технологии позволяют сделать наш быт и нашу жизнь более безопасной и комфортной. Одна из таких технологий получила название «Умный дом», которая стала популярной и сейчас применяется не только для промышленных зданий, бизнес центров, но также в наших домах и квартирах.
Давайте разберем, что такое умный дом для нашего жилья, какие системы и устройства входят в данную технологию, как взаимодействуют, какие имеют возможности и перспективы развития.
Что такое «Умный дом» и зачем он нужен?
Умный дом – это современная технология, которая позволяет электронные устройства и системы, отвечающие в доме за различные функции, гибко связывать между собой, иметь возможность записывать необходимые алгоритмы и сценарии их работы, а также дистанционно управлять и контролировать с помощью современных устройств связи, типа компьютера, планшета или смартфона.
В зависимости от площади помещений квартиры или дома, а также количества и сложности исполнительных устройств, которые отвечают за основные бытовые функции, применяются различные системы умного дома. От самых простых и работающих автономно, до сложных комплексов с возможностью через интернет, удаленно задавать необходимые команды для выполнения и контролировать их работу.
Возникает резонный вопрос — А зачем это все нужно для частных квартир и домов, какая от этого польза?
На это можно ответить так. Умный дом — это технология, позволяющая сделать наш быт более удобным и комфортным, защитить жилище, насколько это возможно, и сберечь доходы, путем более эффективного распределения и экономии наших энергоресурсов.
Системы и устройства умного дома
Системы и устройства умного дома по своему назначению, конфигурации, средствам связи и методов программирования в целом одинаковые. Но в зависимости от того, куда планируется установить системы умного дома, их количество и функционал может варьироваться также, как и устройства в них входящие. В частности количество и сложность систем для небольшой квартиры будут заметно отличаться от того же полноценного загородного дома.
Давайте посмотрим на основные системы для умного дома и что в них может входить.
1. Система безопасности, которая в разных модификациях активно начала разрабатываться и устанавливаться в квартирах и частных домах уже давно, с начала 90-х годов прошлого столетия, как только появилась потребность в защите своих жилищ от взломов, поджогов, проникновений, затоплений.
В систему входят умные замки, датчики движения, открытия дверей и окон, протечки, дыма и газа, различные модули (контроллеры) с релейными и электронными входами/выходами, отдельная панель управления. Все это позволяет кроме сбора и анализа необходимой информации с датчиков, управлять различными исполнительными механизмами. К примеру, открытие шлагбаума, закрытие ворот, дверей и.т.д.
Это характерно для всех систем, входящих в умный дом. В этой системе устанавливаются видеокамеры, срабатывающие на движение, которые пишут ночью, а также установленные в критических для безопасности местах и (или) работающие по необходимым особым алгоритмам, обеспечивающие безопасность. Конфигурация такой системы зависит от сложности задач для квартиры или дома.
2. Система видеонаблюдения. Входит как в систему безопасности, как было показано выше, так и работает отдельно в режиме записи-сохранения днем и ночью. Здесь применяются видеокамеры различных видов (проводные, беспроводные, управляемые, с электронным или релейным выходом), а также устройства записи, считывания, передачи видеоизображения.
3. Система климат-контроля. Она поддерживает комфортный климат внутри квартиры или в помещениях дома. Основные датчики для такой системы – это температурные и влажности. А управлять необходимо кондиционерами, увлажнителями, нагревателями, системами отопления или охлаждения дома. Значит, как минимум нужен модуль управления сюда. Но он может быть и один на все системы умного дома. Все зависит от условий и поставленных задач для такой системы.
4. Система освещения. Позволяет правильно освещать разные помещения, лестницы, коридоры в зависимости от времени суток и потребности хозяев дома. Также создает различные вариации освещения, которое всегда можно задать при программировании. Сюда обычно входят умные лампочки, различные фотоэлементы, исполнительные устройства, типа поднятия штор поворота жалюзи и, конечно, контроллер или панель управления.
5. Система энергосбережения. В технологии умного дома данная система предназначена, прежде всего, для оптимального распределения и управления энергопотреблением. Устройства, входящие в такую систему, позволяют включать/отключать различные приборы в доме в необходимое время и отслеживать ежесуточное энергопотребление. Здесь применяются умные розетки и реле, позволяющие управлять работой приборов, подключаемых к ним. Обычно это стиральная машина, холодильник, кофемашина, мультиварка и другие. Центр управления для этой системы, также будет как автономным, или общим для всех систем умного дома.
6. Система управления. Она появляется, если есть необходимость соединить все умные устройства и системы в единую сеть. Иметь возможность не только программировать и настраивать сценарии поведения устройств в рамках умного дома из одного центра, но также получить удаленный доступ к ним, вводить необходимые параметры и отслеживать показания и сообщения от всех систем через интернет, находясь далеко от своего жилья.
Оборудование такой системы, как правило, состоит из контроллера, необходимых модулей связи, для разных протоколов обмена, таких как Zegbee, Z-Wave, Bluetooth, Wi-Fi. Зависит от того, на каких протоколах работают устройства отдельных систем, в конфигурации конкретного проекта умного дома. Чаще всего это протокол Wi-Fi, но он имеет и свои недостатки, кроме очевидных плюсов. Также внешнее подключение может происходить через смартфон, планшет или ноутбук с необходимыми приложениями, установленными на них. 
7. Вспомогательные системы. Так в целом можно назвать другие системы умного дома, которые будут востребованы владельцами больших квартир и частных домов. Например, управление мультимедиа, создание определенного звукового антуража в разное время или, к примеру, включение новостей в конкретное время, создание домашнего кинотеатра. В частном доме, это вполне возможна система полива растений на большом участке или скашивание травы современными роботами. В общем, все зависит от вкуса, желания и возможностей.
Из приведенного выше описания систем, делаем вывод, что все устройства, входящие в системы умного дома делятся на три основных вида:
- Устройства управления. Чаще всего это контроллер, смартфон, планшет, ноутбук с приложением, специализированный пульт управления, модули связи. Через них вводятся и контролируются сценарии работы оборудования, осуществляется связь с серверами, передача данных через интернет. Они связывают элементы и системы умного дома в единое целое, которые имеют с ними проводную или беспроводную связь;
- Датчики, релейные или электронные модули входов/выходов – эти устройства, собирают информацию, передают ее на контроллер, выполняют команды управления;
- Исполнительные устройства – они непосредственно выполняют команды, поступающие с контроллера или выходов модулей, например: привод ворот или жалюзи, лампы, поворотные заслонки, насосы и.т.д.
Как работает умный дом
Как было показано выше, основные функции систем умного дома — это предупреждение хозяев о разных нештатных ситуациях в доме, вывод необходимых данных (например, температуры дома), или управление подключенными устройствами в соответствии с заложенными сценариями (программными алгоритмами).
Значит, прежде чем умный дом заработает правильно, необходимо все устройства, входящие в комплект, подключить в соответствии с инструкциями на них. Внести необходимые сценарии для каждой системы, и при необходимости связать их воедино.
Большой плюс при создании умного дома, что его можно масштабировать. Начать с небольшой системы, скажем освещения, и постепенно наращивать оборудование. Подбирать устройства стоит с одинаковыми протоколами связи, чтобы в итоге сделать централизованное управление всем умным домом.
Поэтому, устройства умного дома работают как автономно, скажем в пределах одной системы, или автоматически, имея совместную связь по сценариям, работая с другими системами. При этом стоит позаботиться о ручной работе оборудования, если какие-то модули умного дома выйдут из строя.
Если нет времени и желания самому с этим заниматься, можно купить готовые комплекты, установить в соответствии с инструкциями или вызвать сервисных специалистов.
Вот некоторые из таких комплектов для умного дома:
а) «Хайт Про» — в него входят такие функции как, управление освещением, приводами штор, жалюзи, контроль данных по датчикам (протечки воды, влажности, температуры, открытие окон и дверей), программирование разных сценариев поведения устройств. Здесь можно управлять не только с помощью команд, но и голосом с помощью «Яндекс.Алиса», «Маруся» Siri;
б) «Ростелеком Безопасность» — обеспечивает безопасность и комфорт в доме. Управление осуществляется через планшет, смартфон с приложением «Видеонаблюдение и Умный дом Ро»;
в) «Стоп беда» — основная ориентация на безопасность в квартире и предотвращение неприятных последствий утечки газа, воды, задымления, пожара, возможности ограбления. Систему можно установить самому, без помощи специалистов.
После установки, подключения устройств и настройки любой умной системы она будет работать в автоматическом режиме, выполняя заложенные сценарии. Протапливать помещение при понижении температуры. Выключать, выключать освещение в нужное время, следить за аварийными ситуациями (протечки, задымлении, взлома).
Сообщать об этом в приложении, скажем смартфона, и выполнять действия, предписанные сценарием по конкретным событиям. Все зависит от количества установленных систем и их взаимосвязи между собой.
Это не отличается от работы, скажем холодильника, который включается или отключается при наступлении определенных условий, в соответствии с заложенной в него программой. Только все это будет более масштабно, в рамках установленных систем и соответствующего оборудования.
Видео — как устроен и работает умный дом
Преимущества и возможности умного дома
Посмотрим сначала на возможности умного дома. Они конечно довольно широки и зависят от установленных систем и устройств. Обозначим следующие из них:
- Управление освещением;
- Управление энергопотреблением;
- Регулирование температурного режима в помещениях квартиры или дома;
- Обеспечение безопасности дома на разных уровнях;
- Управление по заданным сценариям различными умными бытовыми приборами — стиральными и сушильными машинами, холодильниками, кофемашинами, микроволновками и другими, подключаемые к системам умного дома.
Преимущества умного дома можно понять из его основных возможностей:
- Безопасность – это функция, с которой исторически начинался умный дом. И не случайно она стоит в списке комплектации для умного дома первой. Она может не только обнаружить протечки, но и предотвратить затопление дома, если установлено оборудование, перекрывающие движение воды по трубам. Также, сюда относятся задымление, пожар, утечка газа. Еще это система позволяет обнаружить проникновение в квартиру, взлом, выбитые стекла. Передает видеоряд хозяину жилья о происшествии в его доме. В общем, незаменима, особенно для большого частного дома.
- Экономия энергии— возможна за счет управления различными бытовыми приборами в доме по графику, введенных сценариев эффективной работы оборудования, отслеживания включенных электроприборов, их обесточивания при необходимости. Также умное управление климатом внутри помещений, температурой, влажностью. В целом, все это дает возможность сберегать энергетические ресурсы квартиры или дома.
- Комфорт – за счет умного управления, жильцы дома могут прописать различные сценарии работы устройств в доме, которые возьмут на себя создание комфортной среды для людей. Это будет способствовать лучшему отдыху дома, снятию стрессов и накопившейся усталости.
Возможности и преимущества умных домов с развитием современных технологий будут только увеличиваться.
Умный дом будущего
Умный дом находится на стадии активного развития, и его будущее обещает быть впечатляющим. С развитием технологий и количества подключенных устройств умные дома становятся еще более интеллектуальными и адаптивными. Одно из возможных развитий умных домов, это предустановка некоторых основных необходимых систем (например, контроль подачи воды, отопления, электроэнергии, безопасности по основным параметрам) на фазе строительства квартирных и частных домов и подключение их к городским информационным сетям. Это нужно для сбора данных по таким параметрам и необходимой реакции соответствующих служб на аварийные ситуации. Также, полноценный контроль за здоровьем человека, вполне можно будет возложить на специализированные устройства умного дома.
Развитие искусственного интеллекта, несомненно, повлияет на эволюцию умного дома. С его внедрением в системы умного дома упростятся настройки и взаимодействие с устройствами. Создание дополненной реальности для такой технологии. Это позволит более гибко управлять установленным оборудованием, качественно изменить отдачу от таких систем в плане комфорта и безопасности, расширит возможности и преимущества умного дома.
Видео — ближайшее будущее умного дома
Итоги
Умный дом – это не просто модный тренд, а очень перспективная концепция, которая улучшает и облегчает нашу жизнь. На вопрос – Стоит ли ввести технологии умного дома в сферу своих интересов? ответ будет однозначно – Да! Можно сразу не устанавливать все системы умного дома, а начать с основных, самых необходимых для вашей квартиры или дома. Скажем, с системы безопасности и климат-контроля.
Через небольшое время, умные дома станут необходимой частью городской инфраструктуры и надо будет научиться с ними взаимодействовать. Это поможет качественно улучшить нашу жизнь и сделать ее более комфортной и безопасной.
